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第11年
第11年 
第11年
来源：深圳市凯集电子有限公司 时间：2024-04-29 13:43:09 [举报]
快速熔断器主要用于半导体整流元件或整流装置的短路保护。由于半导体元件的过载能力很低。只能在极短时间内承受较大的过载电流，因此要求短路保护具有快速熔断的能力。快速熔断器的结构和有填料封闭式熔断器基本相同，但熔体材料和形状不同，它是以银片冲制的有V形深槽的变截面熔体。
1、条丝状。早期原始型态的保险丝，直接以螺丝锁定，用于各种尺寸的旧式开关、插座。
车用片状保险丝
车用片状保险丝
2、片状（裸片状）。比旧式丝状方便使用。
3、玻璃管状。有几种不同尺寸，常见于电子产品。
6.3 x 32 mm （直径 x 长度）
5 x 20 mm
4、陶瓷管状。有几种不同形状及尺寸，可避免玻璃爆裂。
5、塑胶片状带金属片状接脚：汽车保险丝。
6、表面接着元件（SMD）型。
7、圆柱体状，插件式：直接焊接于电路板上，用于产品内部。
标志
标志大多数保险丝的标记在身上或端盖与标记，指示其评级。但是“芯片类型”保险丝功能很少或没有标记，使识别非常困难。
保险丝可能出现类似的显著不同的特性，确定了它们的标记。保险丝标记通常会传达以下信息：
安培的保险丝的额定
电压等级的保险丝
时间 - 电流特性，即速度保险丝
批准由国家和国际标准机构
制造商 / 产品编号 /系列
一般保险丝由三个部分组成：一是熔体部分，它是保险丝的核心，熔断时起到切断电流的作用，同一类、同一规格保险丝的熔体，材质要相同、几何尺寸要相同、电阻值尽可能地小且要一致，重要的是熔断特性要一致，家用保险丝常用铅锑合金制成；二是电极部分，通常有两个，它是熔体与电路联接的重要部件，它有良
管状保险丝
管状保险丝
好的导电性，不应产生明显的安装接触电阻；三是支架部分，保险丝的熔体一般都纤细柔软的，支架的作用就是将熔体固定并使三个部分成为刚性的整体便于安装、使用，它有良好的机械强度、绝缘性、耐热性和阻燃性，在使用中不应产生断裂、变形、燃烧及短路等现象。
3.2 分断能力: 1000A (AC 130V);
3.3 工作温度范围： –40℃ ～125℃ ;
3.4 温度和电流对应关系如下:
环境温度 －40℃ －20℃ 0℃ 25℃ 55℃ 85℃ 125℃
额定电流 In 120% 110% 105% 90% 80% 70%
3.5 储存温度范围：–40℃ ～125℃ ；
四、电气特性
电流 1.3In 1.6In 2.5In 5In 10In
In ＞1h 不熔断 ＜1h 熔断 ＜10S 熔断 ＜1S 熔断 ＜100mS 熔断
试验电路框图：
五、银丝熔断器使用要求和建议
5.1 直接焊接在 PCB 上；一般情况下取不大于 90%额定电流较为适宜；银丝距 PCB
板小距离,纯银产品不小于 5mm；铜镀银产品不小于 7mm;
5.2 中间部分引线长度不可小于 12mm;
5.2 焊接参数：
耐脉冲冲击次数
当If2t > Ir2t时,熔断器应能承受脉冲的冲击,不会被熔断但会受到一些损伤,从而略微降低它的If2t。
通过计算和选择 If2t 和 Ir2t 的关系,可以知道熔断器能够承受的脉冲次数,反过来说需要熔断器能够承受多少次以上的浪涌冲击,就选择熔断器的 If2t与电路脉冲的Ir2t关系。
AEM 熔断器的If2t和Ir2t的大概关系
Ir2t <= 30% If2t 100,000次
Ir2t <= 38% If2t 10,000次
Ir2t <= 48% If2t 1,000次
Littelfuse保险丝的If2t和Ir2t的大概关系
Ir2t <= 22% If2t 100,000次
Ir2t <= 29% If2t 10,000次
Ir2t <= 38% If2t 1,000次
保险丝的选型及设计实例分析
摘要： 保险丝被应用在各种各样的电子设备中，为设备的使用竖起一道安全的屏障。保险丝的原理相信大家都已经很熟悉了，但是保险丝在选型时该注意哪些因素，在实际产品中该怎样应用？这些都是本次大讲台将要讲解的内容。
关键词：额定电压执行器工作温度熔体浪涌
Abstract：
Key words :
保险丝选型所需的参数
1. 额定电流---In
保险丝的额定电流是指它的公称额定电流, 通常就是电路能 够工作的大电流值。正确选择保险丝的额定电流值, 作如下考虑:
例如: 电路的工作电流: Ir = 1.5 A,UL规格保险丝额定电流应是: In = Ir/Of = 1.5/0.75 = 2A。
这儿的 Ir是电路工作电流,Of 是 UL 规格保险丝的折减率，所以应该选择 2A 的保险丝，对于IEC规格保险丝则没有折减率要求，即: Ir = In。
如果特殊的额定电流不是通用的, 应该选邻近的较高值。
错误的选泽：把希望保险丝熔断的电流值作为额定电流值。
2. 额定电压---Un
保险丝的额定电压是指它的公称额定电压, 通常就是保险丝断开后能够承受的大电压值保险丝通电时两端所承受的电压大大小于其额定电压，因此额定电压基本上无关紧要。
正确选择保险丝额定电压应该等于或大于电路电压。
例如: 250V的保险丝可以用于 125V的电路。
对于低电压的电子应用, 一个交流额定保险丝可以用于直流电路中。
关于保险丝的额定电压主要应考虑: 当电路电压不超过熔断器额定电压时, 保险丝是否有能力分断给出的大电流。
认识的误区：保险丝的额定电压跟电路电压一致！
3. 环境温度
保险丝所处小环境温度或已知的工作温度, 对保险丝的动作是有影响的环境温度越高, 保险丝的工作时就越热, 其寿命也就越短不管是 UL 规格还是 IEC规格, 保险丝的各项指标都是指在25 0C ，如小环境工作温度较高，则要考虑保险丝的温度折减率（见图1）。
例: 选用快熔断保险丝在90 0C小环境下和 1.5A 电流下工作,参阅下图, 其折减率 (Tf) 是95%。
若选用 IEC规格保险丝, 那么额定电流就是:In=In/ Tf=1.5A/0.95= 1,58 A 推荐1.6A或2A的保险丝；
若选用UL规格保险丝 那么额定电流就是: In=In/OfxTf=1.5A/0.75x0.95=2.1A 应选2.5A的保险丝。
曲线A: 传统的慢熔断保险丝 曲线B: 特快熔断, 快熔断和螺旋式绕制的保险丝 曲线C: 可恢复PTC
图1 曲线A: 传统的慢熔断保险丝 曲线B: 特快熔断, 快熔断和螺旋式绕制的保险丝 曲线C: 可恢复PTC
4. 电压降/冷电阻---Ud/R
一般情况下，保险丝的电阻值与它的额定电流值成反比。在保护电路中要求保险丝阻值越小越好，这样它的损耗功率就小；因此在保险丝技术参数中规定了大电压降值或冷电阻值，但不作为产品验收依据。
保险丝的电压降：通以直流额定电流，使保险丝达到热平衡后所得的读数。
保险丝的冷电阻：在小于额定电流10%的条件下测得的读数。保险丝的电压降和冷电阻可以互相换算。小规格保险丝的电压降对低压电路的影响较大，务必注意，极端情况下由于电阻太大会无法输出需要的工作电流。
5. 熔断特性
也称作保险丝的时间-电流特性或I-T特性或安秒特性, 是保险丝主要的电性能指标，它表明了保险丝在不同过载电流负载下熔断的时间范围。
当流经保险丝的电流超过额定电流时, 熔体温度逐渐上升，以至后保险丝被烧断,我们把这都归属为一种过载状态。
保险丝需要有一定的过载能力：UL规范保险丝的大不熔断电流是110%In； IEC规范保险丝的大不熔断电流是150%In或120%In保险丝也要求在超过的过载电流时能及时地烧断：UL规范保险丝的小熔断电流在130%In 左右； IEC规范保险丝的小熔断电流在180%In 左右；
根据熔断特性不同，可以把保险丝分为快速型和延时型等：快速保险丝常用在阻性电路中，保护一些对电流变动特别敏感的元器件；延时保险丝常用在电路状态变化时有较大浪涌电流的感性或容性电路中，它能承受开关机时浪涌脉冲的冲击，而真正出现故障时仍能较快的断开电路每一条曲线代表了一个规格保险丝的熔断特性，对应每一个负载电流都能找到它的熔断时间。不同类型保险丝具有不同形状的特性曲线。
时间/电流特性曲线好地描绘了保险丝的过载性能，供设计师选用保险丝规格时主要的参考
图2 时间/电流特性曲线好地描绘了保险丝的过载性能，供设计师选用保险丝规格时主要的参考
时间-电流特性表
6.分断能力---Ir
分断能力也称为大分断能力或短路分断能力或遮断电流。
分断能力是保险丝主要的安全指标。它表明了在规定的电压下, 保险丝能安全地切断的大电流。
当流经保险丝的电流相当大以至短路的时侯，仍要求保险丝能 安全分断电路，且不带来任何破坏性。
当超过额定分断电流值时, 保险丝有可能出现破碎，爆炸，喷 溅，引起周围人身或其他元器件的燃烧和破坏等不安全现象。
保险丝的分断能力取决于保险丝的结构和所用的材质, 一般来说低分断能力保险丝大部份都是玻璃壳体的, 高分断能力保险丝通常有陶瓷壳体, 其中许多还填充有纯净颗粒状石英材料按照常规, 当被保护系统是直接联接到电源输入电路和保险丝被置于电源输入部份时, 一定要使用高分断能力保险丝。
在大部分二次电路中, 特别是电压低于电源电压时, 选用低分断能力保险丝就足以能胜任了.
7. 熔化热能值—I2t
熔断器的熔化热能值(If2t)是指熔体熔断所需要的能量值, 通常被用于熔断器承受浪涌能力的技术指标,其中 I为过载电流，t为熔断时间电路中出现浪涌时所释放出来的能量值(Ir2t)
原则: 选用熔断器时考虑 If2t > Ir2t, 即熔断器的熔化热能应大于浪涌电流释放的热能 几种典型波形的I2t 计算方法(见下图)熔断器的熔断时间跟电流产生的热量, 散热条件及熔断器的热容特性等都有关,许多因素都会影响熔断器的熔断时间,所以熔断器在不同的分断电流或分断时间会有不同的If2t,也就是说 If2t 并不是一个常数If2t-t 曲线就是反映不同熔断时间时熔断器的If2t值(见图3)
Ia—脉冲电流波形, ta—脉冲电流持续时间
图3 Ia—脉冲电流波形, ta—脉冲电流持续时间
能量/时间曲线好地描绘了保险丝的熔化热能变化情况，供设计师选用保险丝耐脉冲能力时主要的参考
图4 能量/时间曲线好地描绘了保险丝的熔化热能变化情况，供设计师选用保险丝耐脉冲能力时主要的参考
耐脉冲冲击次数
当If2t > Ir2t时,熔断器应能承受脉冲的冲击,不会被熔断但会受到一些损伤,从而略微降低它的If2t。
通过计算和选择 If2t 和 Ir2t 的关系,可以知道熔断器能够承受的脉冲次数,反过来说需要熔断器能够承受多少次以上的浪涌冲击,就选择熔断器的 If2t与电路脉冲的Ir2t关系。
AEM 熔断器的If2t和Ir2t的大概关系
Ir2t <= 30% If2t 100,000次
Ir2t <= 38% If2t 10,000次
Ir2t <= 48% If2t 1,000次
Littelfuse保险丝的If2t和Ir2t的大概关系
Ir2t <= 22% If2t 100,000次
Ir2t <= 29% If2t 10,000次
Ir2t <= 38% If2t 1,000次
8. 耐久性/寿命
保险丝的寿命是很长的，在无故障的情况下几乎与设备的寿命是可以同步的。
测试IEC规格的小型管状保险丝寿命的方法：在直流电源条件下，以1.20 In（或1.05 In）电流导通一小时，断开15分钟，连续100个周期，后再以1.5 In(或1.15 In) 电流导通一小时，期间不能有熔断或其他异常现象。
保险丝的储存期，在正常条件下不少于两年，到期经复检合格后可再行储存。
9. 结构特征和安装形式
结构特征
管状：玻璃管-低分断能力，陶瓷管-高分断能力；
填充细粒石英沙-用于灭弧，玻璃管变色-熔断指示；
内焊式与外焊式；
加引线套帽-用于焊接(有时需先将引线成型)
微型：电阻式，晶体管式，薄膜式
片式：薄膜式，多层石，电阻式
其他：插片式，螺栓式，密封式，报警式
熔体结构：圆丝，扁丝，单丝，双丝，复合丝；
直线状，波浪状，锯齿状；
片状熔体（带一个或多个瓶颈部份）
组合熔体：熔丝缠绕，加锡球，加金属片，电阻等
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